2019年高考化學 考點09 化工流程中陌生化學方程式的書寫必刷題.doc

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考點九 化工流程中陌生化學方程式的書寫 1．鉻是重要的戰(zhàn)略物質之一，由于具有質硬，耐磨，耐高溫，抗腐蝕性等特性，所以在工業(yè)上應用比較廣泛，在冶金工業(yè)上主要用鉻鐵礦（Cr2O3 、FeO、SiO2 、Al2O3 等，其它雜質不參加反應）生產鉻和鐵等金屬。流程如下： 已知:2Cr2O3＋3O2＋4Na2CO34Na2CrO4＋4CO2 部分物質的溶解度（單位g） 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ Na2CO3 7.0 13 29 40 49 46 44 NaHCO3 6.9 8.5 9.6 11.1 12.7 14.4 16.9 Na2Cr2O7 161 170 183 198 218 240 265 （1）粉碎的目的__________________ （2）寫出焙燒時含鋁物質發(fā)生的化學反應方程式_______________________________ （3）操作4是_______________________，沉淀3含有的物質有_____________________ （4）寫出生成沉淀5的離子方程式_____________________________________________ （5）整個流程可以循環(huán)使用的物質有___________________________ （6）最后一步制備金屬鉻的化學方程式_______________________________ 【答案】增大接觸面積,加快反應速率Al2O3＋Na2CO34NaAlO2＋CO2↑過濾Al(OH)3 、H2SiO32Na＋＋2CrO42―＋2CO2＋H2O=Cr2O72―＋2NaHCO3↓Na2CO3、CO2、Al)或NaHCO3、AlCrO3＋2AlCr＋2Al2O3 2．工業(yè)上以鉻鐵礦(主要成分為FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等雜質)為主要原料生產化工原料紅礬鈉(主要成分為:Na2Cr2O72H2O)，其主要工藝流程如下： 查閱相關資料得知: i.常溫下，NaBiO3不溶于水，有強氧化性，在堿性條件下能將Cr3+轉化為CrO42-。 ii. 物質 開始沉淀的pH 完全沉淀的pH Fe(OH)3 2.7 3.7 Al(OH)3 3.4 4.4 Cr(OH)3 4.6 5.9 Fe(OH)2 7.5 9.7 Bi(OH)3 0.7 4.5 回答下列問題: (1)固體A的成分是____________。 (2)操作I、III、IV用到的主要玻璃儀器有玻璃棒和_______ 、______（填儀器名稱）。 (3)③為加入物質來調節(jié)溶液的pH，則pH的合適范圍是_______ 。 (4)寫出④反應的離子方程式_____________________________。 (5)⑤中酸化是使CrO42-轉化為Cr2O72-寫出該反應的離子方程式_________________。 (6)取一定質量的固體D溶解于200 mL的稀硫酸中，向所得溶液中加入5.0 mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物質的量（n）與加入NaOH溶液的體積（V）關系如圖所示，則稀硫酸的濃度為_________，固體D中含F(xiàn)e化合物的物質的量為___________。 【答案】SiO2漏斗燒杯4.4-4.63NaBiO3 + 2Cr3++ 7OH－+ H2O = 2CrO42-+ 3Na+ +3Bi(OH)3↓2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O2.5molL－1 0.10mol 【解析】（1）根據(jù)以上分析，固體A的成分是SiO2， 因此，本題正確答案為：SiO2； （2）操作Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ均是過濾，則用到的主要玻璃儀器有玻璃棒和漏斗、燒杯； （3）從氫氧化物形成沉淀的pH表格可知，③為加入物質來調節(jié)溶液的pH，使Fe3+和Al3+沉淀，而Cr3+不沉淀，則pH的合適范圍是4.4-4.6； （4）常溫下，NaBiO3不溶于水，有強氧化性，在堿性條件下，能將Cr3+轉化為CrO42-，則反應④的離子方程式為：3NaBiO3 + 2Cr3++ 7OH－+ H2O = 2CrO42-+ 3Na+ +3Bi(OH)3↓ ； （5）⑤中酸化是使CrO42-轉化為Cr2O72-，在轉化過程中元素化合價不變，則該反應的離子方程式為2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O， （6）根據(jù)圖像可知加入氫氧化鈉時沒有立即產生沉淀，這說明酸過量，首先發(fā)生酸堿中和。當沉淀不再發(fā)生變化時需要氫氧化鈉是200mL，繼續(xù)加入氫氧化鈉沉淀開始減小，即氫氧化鋁開始溶解，溶解氫氧化鋁消耗的氫氧化鈉溶液是40mL，則生成氫氧化鋁消耗的氫氧化鈉溶液體積是120mL，所以與鐵離子反應的氫氧化鈉溶液體積是200mL-20mL -120mL=60mL，物質的量是5.0mol/L0.06L=0.3mol，所以根據(jù)方程式Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，所以鐵離子是0.1mol。沉淀達到最大值時溶液中的溶質是硫酸鈉，則根據(jù)原子守恒可知硫酸鈉的物質的量是5.0mol/L0.2L2=0.5mol，則硫酸的濃度是0.5mol0.2L=2.5mol/L。 3．以高硫鋁土礦（主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金屬硫酸鹽）為原料，生產氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下： （1）焙燒過程均會產生SO2，用NaOH溶液吸收過量SO2的離子方程式為 _____。 （2）添加1%CaO和不添加CaO的礦粉焙燒，其硫去除率隨溫度變化曲線如題圖所示。 已知：多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600℃；硫去除率=（1-）100%。 ①不添加CaO的礦粉在低于500℃焙燒時，去除的硫元素主要來源于______。 ②700℃焙燒時，添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低，其主要原因是_____。 （3）向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2，鋁元素存在的形式由_____（填化學式）轉化為_____（填化學式）。 （4）“過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3．Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，理論上完全反應消耗的n（FeS2）：n（Fe2O3）=_____。 【答案】SO2+OH-=HSO3-FeS2硫元素轉化為CaSO4而留在礦粉中NaAlO2Al（OH）31：16 4．二氧化錳是制造鋅錳干電池的基本材料，工業(yè)上以軟錳礦、菱錳礦為原料來制備。某軟錳礦主要成分為MnO2，還含有Si（16.27%）、Fe（5.86%）、Al（3.42%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物，其處理流程圖如下： 化合物 Al（OH）3 Fe（OH）2 Fe（OH）3 Ksp近似值 10-35 10-6 10-38 （1）硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO2還原為MnSO4，酸浸時發(fā)生的主要反應的化學方程式 為______________________。 （2）“氨水、攪拌”，其中“攪拌”不僅能加快反應速率，還能___________ ；濾渣A的成分是Fe（OH）3、Al （OH）3，加入氨水需調節(jié)pH 至少達到____________，恰好能使Fe3+、A13+沉淀完全。 （3）濾渣B的成分是___________________。 （4） MnO2也可在MnSO4-H2SO4-H2O為體系的電解液中電解獲得，其陽極電極反應式為____________________。 （5）工業(yè)上采用間接氧化還原滴定法測定MnO2純度，其操作過程如下：準確稱量0.9200g該樣品，與足量酸性KI 溶液充分反應后，配制成100mL溶液。取其中20.00mL，恰好與25.00mL 0.0800molL-1Na2S2O3溶液反應（I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）。計算可得該樣品純度_____%。 【答案】 MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+Fe2（SO4）3+2H2O充分氧化過量的Fe2+4CuS、ZnSMn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+47.3 5．鉻是一種具有戰(zhàn)略意義的金屬，它具有多種價態(tài)，單質鉻熔點為1857 ℃。 （1）工業(yè)上以鉻鐵礦［主要成分是Fe(CrO2)2］為原料冶煉鉻的流程如圖所示： ①Fe(CrO2)2中各元素化合價均為整數(shù)，則鉻為_______價。 ②高溫氧化時反應的化學方程式為_____________________。 ③操作a由兩種均發(fā)生了化學反應的過程構成的，其內容分別是__________、鋁熱反應。 （2）Cr(OH)3是兩性氫氧化物，請寫出其分別與NaOH、稀硫酸反應時生成的兩種鹽的化學式______________、___________________________。 （3）水中的鉻元素對水質及環(huán)境均有嚴重的損害作用，必須進行無害化處理。 ①處理含有Cr2O72-的污水方法通常為：用鐵作電極電解污水，Cr2O72-被陽極區(qū)生成的離子還原成為Cr3+，生成的Cr3+與陰極區(qū)生成的OH?結合生成Cr(OH)3沉淀除去。則陰極上的電極反應式為______________，若要處理含10 mol Cr2O72-的污水，則至少需要消耗的鐵為_______g。 ②轉化為重要產品磁性鐵鉻氧體 (CrxFeyOz)：先向含CrO42-的污水中加入適量的硫酸及硫酸亞鐵，待充分反應后再通入適量空氣（氧化部分Fe2+）并加入NaOH，就可以使鉻、鐵元素全部轉化為磁性鐵鉻氧體。寫出CrO42-在酸性條件下被Fe2+還原為Cr3+ 的離子方程式：_____，若處理含1 mol CrO42-（不考慮其它含鉻微粒）的污水時恰好消耗10 mol FeSO4，則當鐵鉻氧體中n(Fe2+)∶n(Fe3+)=3∶2時，鐵鉻氧體的化學式為__________。 【答案】+34Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2灼燒使 Cr(OH)3分解NaCrO2Cr2(SO4)32H2O+2e?=2OH?+H2 ↑（或者2H++2e?=H2↑）33603Fe2++ CrO42-+8H+=3Fe3++Cr3++4H2OCr2Fe20O27 6．工業(yè)上用含錳廢料(主要成分MnO2，含有少量Fe2O3、Al2O3、CuO、CaO等)與煙氣脫硫進行聯(lián)合處理并制備MnSO4的流程如下： 已知：25℃時，部分氫氧化物的溶度積常數(shù)(Ksp)如下表所示。 氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Mn(OH)2 Ksp 1.310-33 4.010-38 2.210-20 1.910-14 請回答： （1）沉淀1的化學式為__________________。 （2）室溫下，調節(jié)pH為5。試通過計算說明此時Al3+、Fe3+已沉淀完全，理由是_________。 “凈化”時，加入(NH4)2S的作用為___________________。 （3）“酸化、還原”中，發(fā)生的所有氧化還原反應的離子方程式為__________________。 （4）已知：濾液3中除MnSO4外，還含有少量(NH4)2SO4。(NH4)2SO4、MnSO4的溶解度曲線如下圖所示。據(jù)此判斷，操作“I”應為蒸發(fā)濃縮、____________、洗滌、干燥。 （5）工業(yè)上可用電解酸性MnSO4溶液的方法制備MnO2，其陽極反應式為________________。 （6）25.35 g MnSO4H2O樣品受熱分解過程的熱重曲線(樣品質量隨溫度變化的曲線)如下圖所示。1150℃時，反應的化學方程式為___________________。 。 【答案】CaSO4pH=5時，[Al3+]=1.310-33/(10-9)3=1.310-6 <10-5，說明Al3+已經沉淀完全。Fe(OH)3的Ksp更小，因此Fe3+也已沉淀完全除去Cu2+MnO2+SO2＝Mn2++SO42- 、 Fe2O3+SO2+2H+＝2Fe2++SO42-+H2O趁熱過濾Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+3MnO2 Mn3O4＋O2↑ 【解析】（1）含錳廢料中氧化鈣與稀硫酸反應：CaO+2H++SO42-=CaSO4↓+H2O，沉淀1為CaSO4； 7．紅簾石礦的主要成分為Fe3O4、Al2O3、MnCO3、MgO少量MnO2等。工業(yè)上將紅簾石處理后運用陰離子膜電解法的新技術提取金屬鈺并制得綠色高效的水處理劑(K2FeO4)。工業(yè)流程如下: （1）在稀硫酸浸取礦石的過程中，MnO2可將Fe2+氧化為Fe3+，寫出該反應的離子方程式:________________________________。 （2）浸出液中的陽離子除H+、Fe2+、Fe3+外還有_______(填離子符號)。 （3）已知:不同金屬離子生成生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表: 離子 Fe3+ A13+ Fe2+ Mn2+ Mg2+ 開始沉淀的pH 2.7 3.7 7.0 7.8 9.6 完全沉淀的pH 3.7 4.7 9.6 9.8 11.1 步驟②中調節(jié)溶液的pH等于6，調節(jié)pH的試劑最好選用下列哪種試劑:_______(填選項字母，下同)濾渣B除掉雜質后可進一步制取K2FeO4，除掉濾渣B中雜質最好選用下列哪種試劑:_____。 a.稀鹽酸 b.KOH c.氨水 d.MnCO3 e.CaCO3 （4）濾渣B經反應④生成高效水處理劑的離子方程式_________________________。 （5）電解裝置如圖所示，箭頭表示溶液中陰離子移動的方向；陽極電解液是稀硫酸，若陰極上只有錳單質析出，當生成11g錳時，另一個電極上產生的氣體在標準狀況下的體積為________ L。 【答案】MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2OMn2+、Mg2+、 Al3+db2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O2.24 子數(shù)為0.4mol，陽極：4OH－-4e-＝O2↑＋2H2O產生的氧氣為0.1mol標況下體積為2.24L。 8．鉛的單質、氧化物、鉛鹽在現(xiàn)代工業(yè)中有著重要的用途。 （1）工業(yè)利用鋅冶煉過程中的鉛浮渣生產硫酸鉛的流程如下［已知鉛浮渣的主要成分是PbO、Pb，還含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的雜質。 ①生產過程中，必須使浸出渣中仍含少量的鉛單質，其目的是_________，廢液中存在可循環(huán)利用于的物質，該物質是_______ ， 加40％硫酸的目的是 _______ ②寫出酸浸過程中單質鉛反應的化學方程式：______，若沉淀物含有極少量CaSO4，則洗滌劑最好使用____ a．水 b．10%硫酸、水 c．Pb(NO3)2溶液、水 （2）已知鉛能形成多種氧化物，如堿性氧化物PbO、酸性氧化物PbO2以及Pb3O4。Pb3O4能與硝酸發(fā)生非氧化還原反應生成一種鹽和一種鉛的氧化物，寫出反應的化學方程式______________________。 【答案】防止銀溶解在硝酸中HNO3沉淀Pb2+3Pb＋8HNO3=3Pb(NO3)2＋2NO↑＋4H2OcPb3O4+4HNO3=PbO2+2Pb(NO3)2+2H2O 9．鉻元素及其化合物在生產、生活中具有廣泛的用途。以某鉻礦石(主要成分是Cr2O3，含F(xiàn)eO、SiO2等雜質)為原料生產Cr2O3的流程如下： 已知：?主要反應是：2Cr2O3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+4CO2 Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+，Ksp[Cr(OH)3] =6.410－31，lg2 = 0.3 （1）Cr(OH)3和Al(OH)3性質類似，則Cr(OH)3與KOH反應的離子方程式為：_______； （2）步驟⑤中為了使Cr3+完全沉淀[此時，c(Cr3+)≤10－5molL－1]，pH至少調至_____； （3）濾液3中的主要溶質是兩種鹽，化學式為_____、________； （4）CrO3的熱穩(wěn)定性較差，加熱時逐步分解，其固體殘留率隨溫度的變化如圖所示，則B點時剩余Cr的氧化物化學式為_____________。 【答案】Cr(OH)3+OH－＝CrO2－+2H2O5.6(NH4)2SO4Na2SO4Cr2O3 10．高鐵酸鉀是一種新型綠色氧化劑，制備高鐵酸鉀的工藝流程如下： 回答下列問題： （1）步驟①中NaClO作______（填“氧化劑”“還原劑”或“催化劑”）。 （2）步驟②脫除的鹽除NaNO3 外，還有 ____________（填化學式）。 （3）步驟③是利用溶解度的不同進行的操作。則溶解度：Na2FeO4 _____（填“>”或“<”）K2FeO4。 （4）本次實驗中K2FeO4的產率為__________________。 （5）取少量K2FeO4于試管中，加硝酸酸化并堵住試管口，觀察到溶液中有細微的小氣泡產生，溶液紫色逐漸褪去，伸入一根帶火星的木條，木條復燃；再向溶液中加入KSCN溶液，溶液變?yōu)檠t色。如果標況下產生氣體2.24L,則參加反應的FeO42- 數(shù)目_____________；K2FeO4作為凈水劑的優(yōu)點除鐵無毒，能消毒殺菌外還有__________________________________。 （6）某同學設計以下兩個實驗探究高鐵酸鉀的穩(wěn)定性。 （實驗1）將適量K2FeO4固體分別溶解于pH為4.74、7.00、11.50的水溶液中，配得FeO42-濃度為1.0mmol?L-1（1mmol?L-1=10-3mol?L-1）的試樣，靜置，結果見圖1。 （實驗2）將適量K2FeO4溶解于pH=4.74的水溶液中，配制成FeO42-濃度為1.0mmol?L-1的試樣，將試樣分別置于 20℃、30℃、40℃和60℃的恒溫水浴中，結果見圖2。 （實驗結論）根據(jù)圖一，可以得出的結論是：________________________________________ 圖1 圖2 （7）常溫下，某水溶液含有Fe3+,Cu2+,調節(jié)溶液pH=10時，兩種氫氧化物沉淀共存，已知該溫度下， Ksp（Fe(OH)3）= a, Ksp（Cu(OH)2）= b,則溶液中C(Fe3+)/C(Cu2+)=___________。 【答案】氧化劑NaCl>86.36%2/15 NA 或2.41023生成的Fe(OH)3膠體粒子可吸附水中懸浮雜質其他條件不變時， pH越小，K2FeO4越不穩(wěn)定104a/b 【解析】（1）步驟①中Fe3+被NaClO在堿性條件下氧化為FeO42-，則NaClO作氧化劑；正確答案：氧化劑。 (2)步驟①中NaClO的還原產物為NaCl，反應同時生成NaNO3，這兩種鹽均需要除去，否則影響產品的純度，則步驟②脫除的鹽除NaNO3外，還有NaCl；正確答案：NaCl。 (3)步驟③在Na2FeO4溶液中加入KOH固體，可析出溶解度小的K2FeO4，則溶解度Na2FeO4>K2FeO4；正確答案：>。 (4)4.04gFe(NO3)39H2O的物質的量為4.04/404=0.01g，實驗中K2FeO4的產率為0.01198/1.71100%=86.36%；正確答案：86.36%。 (5)根據(jù)題給信息可知：K2FeO4酸化時有氧氣和Fe3+生成，根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒可知發(fā)生反應的離子方程式為4FeO42-+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O；根據(jù)4FeO42---12e--3O2關系可知，如果標況下產生氧氣2.24L（即為0.1mol）,則參加反應的FeO42- 數(shù)目2/15 NA 或2.41023；K2FeO4作為凈水劑的優(yōu)點除鐵無毒外，還體現(xiàn)在自身的強氧化性，能消毒殺菌，同時還原產物Fe3+水解生成的Fe(OH)3可吸附水中懸浮雜質；正確答案：2/15 NA 或2.41023 ；生成的Fe(OH)3膠體粒子可吸附水中懸浮雜質。 （6）根據(jù)圖一，可以得出的結論是：其他條件不變時， pH越小，K2FeO4越不穩(wěn)定 ；正確答案：其他條件不變時， pH越小，K2FeO4越不穩(wěn)定。 （7）c(Fe3+)/c(Cu2+)= c(Fe3+)c3(OH-)/ c(Cu2+)c2(OH-)c(OH-)= Ksp[Fe(OH)3]/ Ksp[Cu(OH)2] c(OH-)= a/bc(OH-)，由于溶液pH=10時，c(H+)=10-10mol/L，所以c(OH-)=10-4 mol/L，帶入上式可得c(Fe3+)/c(Cu2+)= 104a/b；正確答案：104a/b。 11．為了保護環(huán)境，充分利用資源，可將工業(yè)廢棄物轉變成重要的化工原料。回答下列問題： （1）可用NaClO3氧化酸性FeCl2廢液得到FeCl3，F(xiàn)eCl3具有凈水作用，但腐蝕設備。 ①寫出NaClO3氧化酸性FeCl2的離子方程式：__________________________。 ②若酸性FeCl2廢液中：c(Fe2+)=2.010-2 mol∕L，c(Fe3+)=1.010-3 mol∕L，c(Cl－)=5.310-2 mol∕L，則該溶液的pH約為_________。 ③FeCl3凈水的原理是：___________________________（用離子方程式及適當文字回答）； （2）可用廢鐵屑為原料，按下圖的工藝流程制備聚合硫酸鐵（PFS），PFS是一種新型的 絮凝劑，處理污水比FeCl3高效，且腐蝕性小。 ①酸浸時最合適的酸是______________。 ②反應釜中加入的氧化劑，下列試劑中最合適的是____________（填標號）。 a．HNO3 b．KMnO4 c．Cl2 d．H2O2 檢驗其中Fe2+是否完全被氧化，應選擇__________（填標號）。 a．K3[Fe(CN)6]溶液 b．Na2SO3溶液 c．KSCN溶液 ③生成PFS的離子方程式為：xFe3+＋yH2O ? Fex(OH)y(3x-y)+＋yH+欲使平衡正向移動可采用的方法是____________（填標號）。 加入NaHCO3 b．降溫 c．加水稀釋 d．加入NH4Cl 【答案】ClO3－＋6Fe2+＋6H+＝Cl－＋6Fe3+＋3H2O2Fe3+＋3H2O3H+＋Fe(OH)3，水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質硫酸daac 12．Cl2常用作自來水消毒劑，Cl2作消毒劑時生成的有機氯化物可能對人體有害。ClO2被世界衛(wèi)生組織(WHO)列為A級高效、安全滅菌消毒劑，將逐漸取代Cl2成為自來水的消毒劑。某小組探究“地康法制氯氣”的原理并驗證Cl2的性質，設計實驗如下(夾持裝置略去)。請回答下列問題： （1）A裝置中反應利用了濃硫酸的難揮發(fā)性，則該反應的化學方程式為______________。 （2）當B裝置中反應轉移0.08 mol電子時，則消耗的Na2O2固體的質量為______________。 （3）反應開始后，硫酸銅變藍，則裝置D中發(fā)生反應的化學方程式為 ______________ 。 （4）ClO2的制備方法比較實用的有數(shù)十種，下列方法是常見方法之一。 方法一：2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。當有0.4 mol電子發(fā)生轉移時，得到的還原產物為______________mol。 方法二：實驗室常用氯酸鉀(KClO3)、草酸(H2C2O4)和硫酸溶液共熱制備。 有同學設計如下裝置制備ClO2并用其處理含錳離子的工業(yè)廢水。 ①C裝置的作用為______________。 ②B中反應產物有ClO2、CO2等，發(fā)生氧化反應的過程為：______________ → ______________ (用化學式表示)。______________ ③寫出裝置D中除去Mn2＋(已知Mn2＋轉化為MnO2)的離子方程式：______________ 。 【答案】H2SO4(濃)+NaClNaHSO4+HCl↑[或H2SO4(濃)+2NaClNa2SO4+2HCl↑]6.24 g4HCl+O22H2O+2Cl20.4安全瓶，防倒吸H2C2O4→CO22ClO2+5Mn2++6H2O═5MnO2↓+2Cl-+12H+ 13．信息時代產生的大量電子垃圾對環(huán)境構成了極大的威脅。某“變廢為寶”學生探究小組將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物，并設計出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線： 請回答下列問題： （1）第①步Cu與酸反應的離子方程式為___________________________；得到濾渣1的主要成分為__________________________. （2）第②步加H2O2的作用是_______________；調溶液pH的目的是使______________生成沉淀。 （3）用第③步所得CuSO45H2O制備無水CuSO4的方法是____________。 （4）探究小組用滴定法測定CuSO45H2O（Mr＝250）含量。取a g試樣配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干擾離子后，用c mol L-1 EDTA（H2Y2－）標準溶液滴定至終點，平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反應如下：Cu2+ + H2Y2－ ＝ CuY2－ + 2H+。寫出計算CuSO45H2O質量分數(shù)的表達式ω＝_____________________。 【答案】Cu+2NO3-+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O；3Cu+2NO3-+8H+ =3Cu2++2NO↑+4H2OAu、Pt將Fe2+氧化為Fe3+； Fe3+、Al3+；加熱脫水 14．鈧及其化合物具有許多優(yōu)良的性能，在宇航、電子、超導等方面有著廣泛的應用。從鈦白工業(yè)廢酸(含鈧、鈦、鐵、錳等離子)中提取氧化鈧(Sc2O3)的一種流程如下： 回答下列問題： （1）洗滌“油相”可除去大量的鈦離子。洗滌水是用93%的硫酸、27.5%的雙氧水和水按一定比例混合而成?；旌系膶嶒灢僮魇莀_____________________________。 （2）先加入氨水調節(jié)pH＝3，過濾，濾渣主要成分是__________；再向濾液加入氨水調節(jié)pH＝6，濾液中Sc3+的濃度為_____________。（已知：Ksp[Mn(OH)2]＝1.910－13、Ksp[Fe(OH)3]＝2.610－39，Ksp[Sc(OH)3]＝9.010－31） （3）用草酸“沉鈧”。25 ℃時pH＝2的草酸溶液中＝__________(保留兩位有效數(shù)字)。寫出“沉鈧”得到草酸鈧的離子方程式__________________________________。[已知Ka1(H2C2O4)＝5.910－2，Ka2(H2C2O4)＝6.410－5] （4）草酸鈧“灼燒”氧化的化學方程式為______________________________________________。 （5）廢酸中含鈧量為15 mgL－1，V L廢酸最多可提取Sc2O3的質量為____________。 【答案】 將濃硫酸沿燒杯內壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，冷卻后再慢慢注入 H2O2中，并不斷攪拌 Fe(OH)3 9.010－7molL－l 3.810－2 2Sc3+＋ 3H2C2O4===Sc2(C2O4)3↓＋ 6H+ 2Sc2(C2O4)3＋3O22Sc2O3＋12CO2 0.023V g